光矢量分析儀 (OVA) 測量光纖偏振模色散 (PMD) 及樣品連接關鍵要求

光矢量分析儀 (OVA) 是一種基于干涉原理的精密儀器，通過測量光信號在波長掃描過程中偏振態的演變（斯托克斯參數）來計算光纖的偏振模色散。其核心原理是：雙折射導致兩個正交偏振模 (PSP - Principal States of Polarization) 的傳播速度不同，產生差分群時延 (DGD)。OVA 通過分析斯托克斯矢量隨波長變化的旋轉速率，直接計算出 DGD(λ)，最終得到 PMD 系數（平均 DGD）。

OVA 測量 PMD 典型步驟：

1. 設置與校準： 設置光源波長掃描范圍（覆蓋待測光纖工作波段），進行儀器內部校準（包括偏振參考）。

2. 樣品連接： 極其關鍵的一步，將待測光纖樣品接入 OVA 的測試光路中。

3. 數據采集： OVA 掃描波長，實時測量并記錄輸出光的瓊斯矩陣或斯托克斯參數隨波長的變化。

4. 數據分析： 儀器軟件處理數據，計算每個波長點的 DGD(λ)。最終 PMD 系數通常報告為 DGD(λ) 在測量波長范圍內的平均值（單位 ps）或進一步轉換為 PMD 系數（ps/√km）。

樣品連接的兩個特殊關鍵要求：

1. 端面清潔：

* 為什么關鍵？ 光纖端面（連接器端面）上的任何微小灰塵、油污、指紋或劃痕都會導致：

* 額外插入損耗 (IL)： 降低信號強度，可能影響信噪比，導致測量誤差。

* 后向反射 (ORL)： 干擾 OVA 的干涉測量，引入虛假信號，嚴重扭曲 DGD 計算結果。

* 改變偏振態： 污漬可能引起局部雙折射或散射，非預期地改變光的偏振態，影響 PSP 的測量準確性。

* 操作要求：

* 在連接前，必須使用高質量、無絨無塵的光纖清潔紙和專用清潔劑（如異丙醇）仔細清潔待測光纖和測試跳線的兩端連接器端面。

* 清潔后，務必使用光纖顯微鏡檢查端面，確保無任何可見污染物或損傷。

* 避免用手直接觸碰連接器陶瓷插芯的端面。

2. 精確對準與穩定連接：

* 為什么關鍵？ OVA 測量對偏振態極其敏感。

* 物理對準： 光纖連接器（如 FC/APC, SC/APC）必須精確對準并穩固插入適配器。任何角度偏差或松動都會：

* 引入額外的、不可控的損耗和反射。

* 引入額外的、非光纖固有的偏振相關損耗 (PDL) 和偏振旋轉，嚴重干擾 PSP 的識別和 DGD 的準確提取。

* 偏振態對準： 雖然 OVA 通常能處理輸入偏振態的變化，但連接過程中的旋轉（例如，帶卡槽的 FC 連接器未對準卡槽就旋轉緊固）會引入大的、瞬態的偏振態變化，可能導致測量不穩定或需要更長時間平均。

* 操作要求：

* 確保連接器類型與適配器完全匹配（如 APC 對 APC）。

* 對準連接器插芯的鍵槽（如 FC 型）或平面（如 SC 型），輕柔、平直地插入適配器，避免旋轉摩擦。

* 完全插入后，穩固旋緊（FC型）或扣緊（SC/LU型）連接器，確保無任何晃動或微彎。在測試過程中，避免觸碰連接點附近的跳線。

* 對于裸纖接入（如使用夾具），需確保光纖在 V 型槽中平直、無應力、位置固定。

總結：

使用 OVA 測量 PMD 的核心在于獲取光纖本身偏振特性的精確信息。端面清潔消除了由污染引入的損耗、反射和虛假偏振效應；精確穩定的對準連接則最大限度地減少了由連接器接口引入的額外、不可控的偏振擾動和損耗。忽略這兩點中的任何一點，都可能導致測量結果嚴重偏離光纖的真實 PMD 值，甚至得到完全錯誤的數據。因此，在連接樣品時，必須如同對待精密光學實驗一樣，一絲不茍地執行清潔和對準操作。